feat: 实现隐式安全拼接与编码工具 (Frictionless Security)(by AI)

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AI Engineer 2026-05-09 21:00:31 +08:00
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commit a4b80570c4
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@ -1,5 +1,14 @@
# Changelog: @go/safe # Changelog: @go/safe
## [v1.0.6] - 2026-05-09
### Added
- **安全拼接 (Concat)**:新增 `Concat` 工具支持对多个敏感部分SafeBuf, SecretPlaintext, string, []byte进行零残留安全拼接返回持久加密的 `SafeBuf`
- **安全编码 (Base64/Hex/UrlEncode)**:新增多种编码工具,支持接受 `...any` 变长参数。内置隐式安全拼接能力(无需额外调用 `Concat`),直接返回持久加密的 `SafeBuf` 对象,脱离对 GC Finalizer 的强依赖,安全且可重复使用。
### Improved
- **生命周期增强**:优化了 `SecretPlaintext` 的安全性,增强了 `String()` 方法的鲁棒性。
## [v1.0.4] - 2026-05-01 ## [v1.0.4] - 2026-05-01
### Fixed ### Fixed

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@ -30,6 +30,13 @@
- `func NewSafeString(data []byte) (*SecretPlaintext, string)`: 创建临时的安全字符串。 - `func NewSafeString(data []byte) (*SecretPlaintext, string)`: 创建临时的安全字符串。
- `func MakeSafeToken(size int) []byte`: 生成带随机偏移的安全令牌。 - `func MakeSafeToken(size int) []byte`: 生成带随机偏移的安全令牌。
### 无感安全辅助工具 (Frictionless Security Helpers)
提供基于可变参数 `...any` 的隐式拼接与编码能力。所有操作均在底层私有缓冲区完成,并在返回持久加密的 `*SafeBuf` 后立刻物理擦除中间明文,彻底杜绝字符串拼接造成的内存泄露。
- `func Concat(parts ...any) *SafeBuf`: 隐式安全拼接。
- `func Base64(parts ...any) *SafeBuf`: 隐式安全拼接并 Base64 编码。
- `func Hex(parts ...any) *SafeBuf`: 隐式安全拼接并 Hex 编码。
- `func UrlEncode(parts ...any) *SafeBuf`: 隐式安全拼接并 URL 编码。
### 混淆器与算法 ### 混淆器与算法
- `func SetSafeBufObfuscator(enc, dec)`: 自定义 SafeBuf 的底层加密逻辑。 - `func SetSafeBufObfuscator(enc, dec)`: 自定义 SafeBuf 的底层加密逻辑。
- `func EncryptChaCha20(raw, key, salt []byte) []byte` - `func EncryptChaCha20(raw, key, salt []byte) []byte`

2
go.mod
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@ -7,5 +7,3 @@ require (
golang.org/x/crypto v0.50.0 golang.org/x/crypto v0.50.0
golang.org/x/sys v0.43.0 golang.org/x/sys v0.43.0
) )
replace apigo.cc/go/rand => ../rand

2
go.sum
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@ -1,3 +1,5 @@
apigo.cc/go/rand v1.0.5 h1:AkUoWr0SELgeDmRjLEDjOIp29nXdzqQQvmGRIHpTN7U=
apigo.cc/go/rand v1.0.5/go.mod h1:mZ/4Soa3bk+XvDaqPWJuUe1bfEi4eThBj1XmEAuYxsk=
golang.org/x/crypto v0.50.0 h1:zO47/JPrL6vsNkINmLoo/PH1gcxpls50DNogFvB5ZGI= golang.org/x/crypto v0.50.0 h1:zO47/JPrL6vsNkINmLoo/PH1gcxpls50DNogFvB5ZGI=
golang.org/x/crypto v0.50.0/go.mod h1:3muZ7vA7PBCE6xgPX7nkzzjiUq87kRItoJQM1Yo8S+Q= golang.org/x/crypto v0.50.0/go.mod h1:3muZ7vA7PBCE6xgPX7nkzzjiUq87kRItoJQM1Yo8S+Q=
golang.org/x/sys v0.43.0 h1:Rlag2XtaFTxp19wS8MXlJwTvoh8ArU6ezoyFsMyCTNI= golang.org/x/sys v0.43.0 h1:Rlag2XtaFTxp19wS8MXlJwTvoh8ArU6ezoyFsMyCTNI=

135
safe.go
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@ -2,12 +2,16 @@ package safe
import ( import (
crand "crypto/rand" crand "crypto/rand"
"encoding/base64"
"encoding/binary" "encoding/binary"
"encoding/hex"
"net/url"
"runtime" "runtime"
"sync" "sync"
"time" "time"
"unsafe" "unsafe"
"apigo.cc/go/cast"
"apigo.cc/go/rand" "apigo.cc/go/rand"
"golang.org/x/crypto/chacha20" "golang.org/x/crypto/chacha20"
) )
@ -116,7 +120,7 @@ type SecretPlaintext struct {
// String 返回明文的字符串表示 // String 返回明文的字符串表示
func (secret *SecretPlaintext) String() string { func (secret *SecretPlaintext) String() string {
if len(secret.Data) == 0 { if secret == nil || len(secret.Data) == 0 {
return "" return ""
} }
return unsafe.String(&secret.Data[0], len(secret.Data)) return unsafe.String(&secret.Data[0], len(secret.Data))
@ -124,12 +128,22 @@ func (secret *SecretPlaintext) String() string {
// Close 清除明文数据 // Close 清除明文数据
func (secret *SecretPlaintext) Close() { func (secret *SecretPlaintext) Close() {
if secret.Data != nil { if secret != nil && secret.Data != nil {
ZeroMemory(secret.Data) ZeroMemory(secret.Data)
secret.Data = nil secret.Data = nil
} }
} }
// newSecretPlaintext 内部辅助函数,统一绑定 Finalizer 作为安全兜底
func newSecretPlaintext(data []byte) *SecretPlaintext {
secret := &SecretPlaintext{Data: data}
// GC Finalizer 仅作为兜底策略,主生命周期应由调用者显式管理
runtime.SetFinalizer(secret, func(obj *SecretPlaintext) {
obj.Close()
})
return secret
}
// NewSafeBuf 创建一个新的 SafeBuf // NewSafeBuf 创建一个新的 SafeBuf
func NewSafeBuf(raw []byte) *SafeBuf { func NewSafeBuf(raw []byte) *SafeBuf {
cipher, salt := safeBufEncrypt(raw) cipher, salt := safeBufEncrypt(raw)
@ -153,20 +167,22 @@ func NewSafeBufFromEncrypted(cipher, salt []byte) *SafeBuf {
// Open 解密 SafeBuf 并返回明文副本 // Open 解密 SafeBuf 并返回明文副本
func (safeBuf *SafeBuf) Open() *SecretPlaintext { func (safeBuf *SafeBuf) Open() *SecretPlaintext {
if safeBuf == nil {
return &SecretPlaintext{}
}
data := safeBufDecrypt(safeBuf.buf, safeBuf.salt) data := safeBufDecrypt(safeBuf.buf, safeBuf.salt)
if data == nil { if data == nil {
return &SecretPlaintext{} return &SecretPlaintext{}
} }
_ = LockMemory(data) _ = LockMemory(data)
secret := &SecretPlaintext{Data: data} return newSecretPlaintext(data)
runtime.SetFinalizer(secret, func(obj *SecretPlaintext) {
obj.Close()
})
return secret
} }
// Close 擦除 SafeBuf 中的加密数据 // Close 擦除 SafeBuf 中的加密数据
func (safeBuf *SafeBuf) Close() { func (safeBuf *SafeBuf) Close() {
if safeBuf == nil {
return
}
_ = UnlockMemory(safeBuf.buf) _ = UnlockMemory(safeBuf.buf)
ZeroMemory(safeBuf.buf) ZeroMemory(safeBuf.buf)
_ = UnlockMemory(safeBuf.salt) _ = UnlockMemory(safeBuf.salt)
@ -175,9 +191,106 @@ func (safeBuf *SafeBuf) Close() {
// NewSafeString 创建一个临时的敏感字符串 // NewSafeString 创建一个临时的敏感字符串
func NewSafeString(raw []byte) (*SecretPlaintext, string) { func NewSafeString(raw []byte) (*SecretPlaintext, string) {
secret := &SecretPlaintext{Data: raw} secret := newSecretPlaintext(raw)
runtime.SetFinalizer(secret, func(obj *SecretPlaintext) {
obj.Close()
})
return secret, secret.String() return secret, secret.String()
} }
// Concat 安全地拼接多个部分并返回一个持久加密的 SafeBuf 对象
func Concat(parts ...any) *SafeBuf {
return NewSafeBufAndErase(buildBytes(parts...))
}
// Base64 对输入进行拼接与编码,并返回一个持久加密的 SafeBuf 对象
func Base64(parts ...any) *SafeBuf {
src := buildBytes(parts...)
defer ZeroMemory(src)
buf := make([]byte, base64.StdEncoding.EncodedLen(len(src)))
base64.StdEncoding.Encode(buf, src)
return NewSafeBufAndErase(buf)
}
// Hex 将数据拼接并转换为 Hex 编码,返回一个持久加密的 SafeBuf 对象
func Hex(parts ...any) *SafeBuf {
src := buildBytes(parts...)
defer ZeroMemory(src)
buf := make([]byte, hex.EncodedLen(len(src)))
hex.Encode(buf, src)
return NewSafeBufAndErase(buf)
}
// UrlEncode 对数据拼接并进行 URL 编码,返回一个持久加密的 SafeBuf 对象
func UrlEncode(parts ...any) *SafeBuf {
src := buildBytes(parts...)
defer ZeroMemory(src)
// 使用 unsafe.String 避免对 src 产生额外的 string 分配
srcStr := unsafe.String(&src[0], len(src))
encoded := url.QueryEscape(srcStr)
buf := []byte(encoded)
return NewSafeBufAndErase(buf)
}
func buildBytes(parts ...any) []byte {
totalLen := 0
for _, p := range parts {
totalLen += partLen(p)
}
buf := make([]byte, totalLen)
pos := 0
for _, p := range parts {
pos += copyPart(buf[pos:], p)
}
return buf
}
func partLen(v any) int {
switch t := v.(type) {
case string:
return len(t)
case []byte:
return len(t)
case *SecretPlaintext:
if t == nil {
return 0
}
return len(t.Data)
case *SafeBuf:
if t == nil {
return 0
}
p := t.Open()
defer p.Close()
return len(p.Data)
default:
return len(cast.String(v))
}
}
func copyPart(dst []byte, v any) int {
switch t := v.(type) {
case string:
return copy(dst, t)
case []byte:
return copy(dst, t)
case *SecretPlaintext:
if t == nil {
return 0
}
return copy(dst, t.Data)
case *SafeBuf:
if t == nil {
return 0
}
p := t.Open()
defer p.Close()
return copy(dst, p.Data)
default:
return copy(dst, cast.String(v))
}
}